Lebensdauervorhersage von HFH-nachbehandelten Schweißkonstruktionen unter Berücksichtigung der Veränderung des Randschichtzustands unter Betriebsbeanspruchung

Vorhabenbeschreibung:

Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist es, ein wirtschaftliches und sicheres Konzept zur Bestimmung der Lebensdauer von HFH-behandelten Stahlbaukonstruktionen zu erarbeiten, dieses Konzept Anwendern und Genehmigungsbehörden vorzustellen und zugänglich zu machen. Derzeit vorliegende Forschungsergebnisse bestätigen, dass die Wirksamkeit der HFH-Verfahren auf prozessinduzierten Druckeigenspannungen sowie auf der verfestigten Randschicht beruhen. Durch die Berücksichtigung der optimierten mechanisch-physikalischen Eigenschaften der Randschicht und unterschiedlicher Einflussfaktoren aus Kollektivform, Spannungsverhältnis und Kerbdetail sollen bestehende Nachweiskonzepte auf Anwendbarkeit geprüft und ggf. erweitert werden. Darüber hinaus soll durch dieses Vorhaben eine weitere Grundlage für den zuverlässigen Einsatz der höherfrequenten Hämmerverfahren bei geschweißten Stahlkonstruktionen unter vorherrschender Betriebsbeanspruchung geschaffen werden. Um diese Ziele zu erreichen, wird im Rahmen dieses Vorhabens umfängliche Versuchsreihen durchgeführt. Einflussfaktoren aus Kollektivform und Spannungsverhältnis der Beanspruchung sowie dem Kerbdetail und der Randschicht auf die Lebensdauer werden empirisch abgeleitet und die Erkenntnisse bei der Berechnung der lokalen el.-pl. Beanspruchung berücksichtigt. Ergänzend wird ein Modell basierend auf lokalen Konzepten entwickelt, um Berechnungsansätze abzuleiten, die zur Auslegung von sicheren, wirtschaftlichen und ressourcenschonenden Konstruktionen beitragen. Durch die Modifikation bestehender Nachweiskonzepte und die Ausarbeitung einer Bemessungsempfehlung sollen die Anwender Planungssicherheit erlangen und Unternehmen aus den Bereichen Stahl-, Brücken-, Kran- und Anlagenbau, die in Deutschland zu den kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) zählen, sowie die Offshore-Industrie gezielt Vorteile im Wettbewerb erzielen.